Chromium and Zinc removal from synthetic industrial wastewater in pilot-scale constructed wetlands planted with Cyperus odoratus L

• De Moya Sánchez, Angel ^[1] ; Casierra-Martínez, Henry Alberto ^[1] ; Vargas-Ramírez, Ximena ^[1] ; Caselles-Osorio, Aracelly ^[1]
  1. [1] Universidad del Atlántico. Barranquilla, (Colombia)
• Localización: INGE CUC, ISSN 0122-6517, ISSN-e 2382-4700, Vol. 19, Nº. 2, 2023 (Ejemplar dedicado a: (Julio-Diciembre); 97–118)
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Remoción de cromo y zinc de aguas residuales sintéticas en un humedal construido plantado con Cyperus odoratus L.
• Enlaces
  • Texto completo (pdf)
• Resumen
  • español

    Introducción— Los Humedales Construidos (HC) son una tecnología reconocida para tratar aguas residuales industriales.

    Objetivo— Remover Cr y Zn del agua residual sintética a través de un sistema piloto de humedales construidos de flujo subsuperficial horizontal.

    Metodología— El estudio se realizó en la UA, Barranquill­a, Colombia. Dos contenedores de 0.375 m2 de altura fueron rellenados con grava (~10 mm y 40% de porosidad) y una columna de agua de 0.3 m. Uno de los humedales se plantó con Cyperus odoratus L. y otro sin plantas se usó como control.

    Resultados— La eficiencia de remoción de Cr y Zn en el humedal plantado fue de 93% y 96%, respectivamente y se obtuvo 67% y 98% de remoción en el sistema sin plantar con diferencias estadísticas (P < 0.05). La diferencia observada en la producción de biomasa (0.1 kg m2 y 0.6 kg m2), estuvo relacionada con el climática estacional que pudo haber favorecido el crecimiento de la planta. C. odoratus alcanzó un Factor de Translocación mayor de 1.5 para Cr y Zn, lo cual fue mayor que el reportado para otras especies de Cyperus. Sin embargo, un factor de bioconcentración > 13.6 para Zn y < 7.7 para Cr indicó que C. odoratus es una especie acumuladora de Cr y Zn. Los procesos de sorción de metales en la grava pudieron ocurrir debido a la alta eficiencia de eliminación de Zn en los sistemas no plantados.

    Conclusiones— C. odoratus podría recomendarse para su uso en tecnología de humedales construidos debido a su capacidad de rápido crecimiento, absorción y translocación de metales pesados.

  • English

    Introduction: Constructed wetlands (CWs) are a recognized technology to treat industrial wastewater.

    Objective: A pilot system of two horizontal subsurface flow CWs was used to remove Cr and Zn from industrial synthetic wastewater.

    Method: The study was carried out at Universidad del Atlántico in Barranquilla, Colombia. Two containers of 0.375 m2 were filled with a gravel bed (~10 mm and 40% of porosity) and a 0.3 m water column. One container was planted with Cyperus odoratus L. and another without plants was used as a control.

    Results:  The removal efficiency of Cr and Zn was 93% and 96% in the CW planted, respectively and 67% and 98% removal were obtained in the unplanted system with statistical differences (P<0,05). The observed difference in biomass production (0.1 and 0.6 kg/m2) could be related to seasonal weather that could have favored the growth of the plant.  C. odoratus reached a Translocation Factor greater than 1.5 for Cr and Zn, which is greater than that, reported by others for Cyperus species. However, a Bioconcentration Factor > 13.6 for Zn and < 7.7 for Cr indicated that C. odoratus is an accumulator species for Cr and Zn. Sorption metal processes in gravel can be occurring due to the high removal efficiency of Zn in unplanted systems Conclusions:  These results show that C. odoratus could be recommended for use in constructed wetlands technology due to fast-growing and absorption and translocation heavy metals capacity.